合金結構鋼

在碳素結構鋼中添加Cr、Ni、Mn、Si、Mo、W、V、Ti 等合金元素，使其具有較高強度、韌性、淬透性。

合金結構鋼分為：普通低合金鋼、易切鋼、調質鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼。

編号：數字 化學元素 數字

第一個數字是指平均含碳量的萬分之幾，化學元素是指合金元素，第二個數字是指合金元素的百分之幾，若合金元素小于1.5%則不标出。

如：40Cr

表示 含C量：0.40% （0.37-0.45%）含Cr量：0.8-1.1%

60Si2Mn

表示 含C量：0.57-0.65%

含Si 量：1.5-2.0%

含Mn 量：0.6-0.9%

若為高級優質鋼，則在鋼号後加“A”如： 20Cr2Ni4A、45CrNiMoVA

普通低合金鋼

合金含量 <3%，其強度顯著高于相同含碳量的碳素鋼（低合金鋼）且具有良好的塑性、韌性、焊接性能，比碳鋼更低的冷脆轉變溫度。主

要用于橋梁、鍋爐壓力容器、車輛、船舶、大型鋼結構等。

普通低合金鋼一般在熱軋退火或正火狀态下使用，不需進行熱處理。

C%<0.20%；主強化元素是Mn<1.8%；加入微量的Ti、V、Nb等細化晶粒；加入Cu提高耐大氣腐蝕能力。

常用鋼号：16Mn、16MnR、15MnV、15MnTi、14MnNb、16MnCu

易切鋼

在鋼中添加S、Pb、Ca、P等合金元素，使鋼成為容易切削。

作用：使切屑易斷，不易形成“切屑積瘤”，減摩、降低切削力、切削熱。但使鋼的性能下降。

鋼号：Y12、Y15、Y20、Y30、Y40Mn、Y40CrSCa、T10Pb

滲碳鋼

滲碳鋼屬于低碳鋼，含碳量0.10-0.25%，以保證心部有足夠的塑、韌性。為了克服碳鋼缺陷，常采用低碳合金鋼作為滲碳鋼，加

入合金元素Cr、Ni、Mn、B提高淬透性，改善滲碳層的強度和塑、韌性；添加少量的V、W、Mo、Ti細化晶粒，抑制滲碳時晶粒長大。

同碳素滲碳鋼一樣，滲碳後需熱處理，“淬火 低溫回火”，獲得“外硬内韌”組織。

常用鋼号：15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2、15CrMn、20CrMnTi、20CrMnMo、12Cr2Ni4A、18Cr2Ni4W

滲碳：920℃，6~8h，深度達1.2~1.6mm。滲碳後預冷到870~880℃，油淬，經200℃ 2~3h回火，表層硬度可達HRC58~60，心部硬度HRC30~45，達到“外硬内韌”。齒面經噴丸處理，可消除氧化皮，且使齒面表層産生殘餘壓應力，有利于提高疲勞強度。

調質鋼

調質：淬火 高溫回火，獲得 S回組織，具有較高的強度和較高的塑、韌性配合（良好的綜合機械性能）。對于調質零件，淬透性對機械性能影響很大。

調質鋼屬于中碳鋼，含碳量0.27~0.50%（含碳量過低強度不足，過高韌性不足）。要獲得具有良好綜合機械性能的S回，必須先淬透獲得M，添加Cr、Ni、Mn、Si、B提高淬透性。

常用調質鋼40Cr、40CrMo、42CrMo、40CrNiMo、35CrMo、40CrMnMo、

38CrMoAl、30CrMnSi、40MnVB、40CrMn、30CrNi3

彈簧鋼

對彈簧鋼的要求，高強度 бb，高屈強比 бs/бb， 高的疲勞強度，足夠的塑、韌性，高的淬透性，低的脫碳敏感性，良好的成型性。

成分特點 含碳量高： 碳鋼 0.60~0.75%C合金鋼 0.46~0.70%C

添加Si、Mn、Cr、V等合金元素，提高淬透性，回火穩定性，細化晶粒，改善機械性能。

熱處理特點，淬火 中溫回火，獲得回火屈氏體бs/бb↑

常用彈簧鋼 錳彈簧鋼 60Mn 、 65Mn

矽錳彈簧鋼 55Si2Mn 、 60Si2Mn

其它彈簧鋼 60Si2CrA 、60Si2CrVA

滾動軸承鋼（滾珠、滾柱）

對滾動軸承鋼的要求

a、高硬度、高耐磨性。

b、高的彈性極限（不允許塑性變形）→接觸應力很大。

c、高的疲勞強度。

d、足夠的韌性。

e、高的淬透性。

f、一定的耐蝕性（大氣、潤滑性）。

常用軸承鋼及化學成分，滾動軸承鋼是高碳鉻鋼，C：0.95~1.15%；Cr：0.40~1.65%

常用軸承鋼牌号：GCr6、GCr9、GCr15、 GCr9SiMn、GCr15SiMn

化學成分： C%：0.95-1.15%，保證高硬度，高強度。 Cr%：0.40-1.65%，增加鋼的淬透性并提高回火穩定性。含Cr過高（>1.65%），A’含量增加，且碳化物分布不均勻，影響壽命。對于大型軸承，在GCr15基礎上加入Si：0.40-0.65%，Mn：0.9~1.2%，以便進一步改善淬透性，提高鋼的強度和彈性極限而不降低韌性。另外，雜質含量應嚴格控制：S<0.02% P<0.027%

熱處理工藝：球化退火，淬火，低溫回火。

球化退火： 降低鍛造後鋼的硬度，有利于切削加工并為淬火作組織準備。GCr15鋼的淬火溫度要求十分嚴格850℃。若淬火溫度過高>850℃，會增加殘餘A’ 的含量，且馬氏體為粗片狀，沖擊韌性和疲勞強度急劇下降。

回火溫度：150~160℃，2~3h。

熱處理後的組織：極細的回火馬氏體 細粒狀均勻分布的碳化物 A’ 硬度：HRC61~65